Белок TAF12 — ключевой элемент в инициации транскрипции

Ученые из США и Китая установили, что белок TAF12 — компонент транскрипционного фактора TFIID — играет ключевую роль в инициации транскрипции.

Инициация и регуляция транскрипции эукариотических генов осуществляется сложным многокомпонентным комплексом, состоящим более чем из ста белков. Белки комплекса взаимодействуют с промоторами, энхансерами и друг с другом. Важнейшую роль в этом комплексе играют транскрипционные факторы (TF), образующие с РНК-полимеразой II преинициаторный комплекс (PIC) на промоторе, и медиатор (коактиватор) транскрипции. TF и медиатор состоят из множества белковых субъединиц, роль которых в регуляции экспрессии генов неравнозначна.

Авторы новой работы изучали функции отдельных компонентов медиатора и фактора TFIID — важнейшего TF, содержащего TATA-связывающий белок (TBP) и ассоциированные с ним факторы (TAF). С помощью малых РНК, образующих шпильки (shRNA) они проводили нокдаун отдельных элементов медиатора и TFIID в мышиных эмбриональных стволовых клетках, затем секвенировали транскриптом, определяли снижение/увеличение транскрипции и попарно анализировали все нокдауны. Таким образом выявили два ключевых фактора, влияющих на снижение общего уровня транскрипции: TAF12 и субъединицу медиатора MED4. После этого их удаляли из клеток методом ауксин-индуцируемой деградации (стимулируемой ауксином направленной убиквитин-зависимой деградации исследуемого белка), также с последующим секвенированием транскриптома и определением формирования активных преинициаторных комплексов по всему геному с помощью иммунопреципитации (ChIP-seq).

Оказалось, что от наличия TAF12 зависит целостность TFIID, потеря которого драматически влияет на сборку всего преинициаторного комплекса на промоторе. В клетках с деградированным TAF12 отсутствовали не только собранные на промоторах комплексы TFIID, но и другие транскрипционные факторы, что означает отсутствие сборки собственно PIC. Кроме того, значительно снижалось связывание медиатора как с промоторами, так и с энхансерами. Роль MED4 оказалась скромнее: он способствовал доставке полимеразы к промотору, но на сборку комплекса не влиял.

Авторы считают, что скрининг функций субъединиц транскрипционного комплекса с помощью shRNA-нокдауна может быть в дальнейшем применен для поиска терапевтических мишеней, например, белков, удаление которых может остановить или существенно снизить транскрипцию в злокачественных клетках. Ранее было  показано, что TAF12 необходим для развития острого миелоидного лейкоза у мышей.